影響Fenton試劑處理難降解有機(jī)廢水的因素包括pH值、H2O2投加量、催化劑投加量和反應(yīng)溫度等。
(1)pH值
Fenton試劑是在pH值是酸性條件下發(fā)生作用的,在中性和堿性環(huán)境中,F(xiàn)e2+不能催化H2O2產(chǎn)生羥基自由基。按照經(jīng)典的Fenton試劑反應(yīng)理論,pH值升高不僅抑制了羥基自由基的產(chǎn)生,而且使溶液中的Fe2+以氫氧化物的形式沉淀而失去催化能力。當(dāng)pH值過低時(shí),溶液中的H+濃度過高,F(xiàn)e3+不能順利地被還原為Fe2+,催化反應(yīng)受阻。即pH值的變化直接影響到Fe2+、Fe3+的絡(luò)合平衡體系,從而影響Fenton試劑的氧化能力。一般廢水pH值在3左右,降解率較高。
(2)H2O2投加量
采用Fenton試劑處理廢水的有效性和經(jīng)濟(jì)性主要取決于H2O2的投加量。一般地,隨著H2O2用量的增加,有機(jī)物降解率先增大,而后出現(xiàn)下降。
(3)催化劑投加量
七水硫酸亞鐵FeSO4·7H2O是催化H2O2分解生成羥基自由基最常用的催化劑。與H2O2相同,一般情況下,隨著Fe2+用量的增加,廢水COD的去除率先增大,而后呈下降趨勢。其原因是:在Fe2+濃度較低時(shí),F(xiàn)e2+的濃度增加,H2O2產(chǎn)生的羥基自由基增加,所產(chǎn)生的羥基自由基全部參與了與有機(jī)物的反應(yīng);當(dāng)Fe2+的濃度過高時(shí),部分H2O2發(fā)生無效分解,釋放出O2。
(4)反應(yīng)溫度
對于一般的化學(xué)反應(yīng),隨著反應(yīng)溫度的升高,反應(yīng)物分子平均動能增大,反應(yīng)速率加快。對于Fenton反應(yīng)系統(tǒng),溫度升高,羥基自由基的活性增大,有利于羥基自由基與廢水中有機(jī)物的反應(yīng),可提高廢水COD的去除率;當(dāng)溫度過高時(shí),會促使H2O2分解為O2和H2O,不利于羥基自由基的生成,反而會降低廢水COD的去除率。